پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 399 |
| تعداد مقالات | 5,389 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,288,013 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,882,755 |
تاثیر میکروسیلیس و نانوسیلیس بر روانی و مشخصات مکانیکی بتن خودتراکم حاوی الیاف پلی‌پروپیلن | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| دوره 54، شماره 3، خرداد 1401، صفحه 1101-1118 اصل مقاله (1.48 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2021.19252.7115 | ||
| نویسندگان | ||
| امیر حسین ابنا؛ موسی مظلوم* | ||
| دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| با توجه به گسترش بتن خودتراکم و لزوم کاهش عیار سیمان و افزایش مقاومت بتن، در این مطالعه اثر میکروسیلیس، نانوسیلیس و الیاف پلی‌پروپیلن بر بتن خودتراکم بررسی شد. در واقع میکروسیلیس، نانوسیلیس و الیاف پلی‌پروپیلن به صورت تکی، دوتایی و ترکیب سه تایی در طرح مخلوط بتن خودتراکم مورد بررسی قرار گرفتند. به این منظور 23 طرح مخلوط ساخته شد. در راستای بررسی خواص خودتراکمی بتن آزمایش‌های حلقه J، قیف V، جریان اسلامپ و T50 انجام شد. همچنین آزمایش‌های مقاومت فشاری، کششی و خمشی بر روی بتن سخت شده در سن 28 روزه بررسی گردید. نتیجه آزمایشها نشان داد که میکروسیلیس و نانوسیلیس علاوه بر کاهش کارایی بتن خودتراکم، مقاومت فشاری، کششی و خمشی آن را افزایش می‌دهند. الیاف پلی‌پروپیلن مشخصات مکانیکی بتن، به خصوص مقاومت کششی و خمشی آن، را افزایش داد. همچنین با افزودن همزمان میکروسیلیس، نانوسیلیس و الیاف مشخصات مکانیکی بتن خودتراکم بهبود مضاعف یافت. بهترین طرح با بیشترین مقاومت فشاری، نمونه دارای 5 درصد میکروسیلیس،0/75 درصد نانوسیلیس و 1/5 درصد الیاف بود. مقاومت فشاری این طرح نسبت به نمونه شاهد 40 درصد افزایش یافت. همچنین طرح بهینه در مقاومت کششی و خمشی دارای 5 درصد میکروسیلیس، 0/75 درصد نانوسیلیس و 1 درصد الیاف بود. مقاومت کششی و خمشی این طرح نسبت به نمونه شاهد به ترتیب 26 و 28 درصد افزایش داشت. به دلیل روانتر بودن این طرح مخلوط نسبت به طرح دارای 1/5 درصد الیاف، کار کردن با آن آسانتر بود. کاهش مقاومت فشاری آن هم نسبت به طرح دارای 1/5 درصد الیاف کمتر از 3 درصد بود. بنابراین بهترین طرح مخلوط این تحقیق شامل 5 درصد میکروسیلیس، 0/75 درصد نانوسیلیس و 1 درصد الیاف پلی‌پروپیلن بود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| میکروسیلیس؛ الیاف پلی‌پروپیلن؛ نانوسیلیس؛ مقاومت فشاری؛ بتن خودتراکم | ||
| موضوعات | ||
| تکنولوژی بتن؛ تکنولوژی بتن-نانوساختار؛ فیبرهای پلیمری تقویت‌شده؛ مصالح ساختمانی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| The effects of silica fume and nano-silica on the workability and mechanical properties of self-compacting concrete containing polypropylene fibers | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Amirhosein Abna؛ Moosa Mazloom | ||
| Civil Engineering Department, Shahid Rajaee Teacher Training University | ||
| چکیده [English] | ||
| Due to the widespread usage of self-compacting concrete and the need to reduce the level of cement and increase the strength of concrete, this study investigates the effects of silica fume, nano-silica and polypropylene fibers on self-compacting concrete. For this purpose, 23 mixes were made. In order to study the self-compacting properties of concrete, J-ring, V-funnel, slump flow and T50 tests were casted. Compressive, tensile and flexural strength tests also were performed on hardened concrete at the age of 28 days. The experimental results showed that silica fume and nano-silica, in addition to reducing the workability of self-compacting concrete, increased its compressive, tensile and flexural strengths. Polypropylene fibers increased mechanical properties, especially tensile and flexural strengths. In addition, with the simultaneous addition of microsilica, nanosilica and fibers, the mechanical properties of self-compacting concrete were further improved. The best mix, with the highest compression characteristics, had 5% silica fume, 0.75% nano-silica and 1.5% fibers. The compressive strength of this mix design increased by 40% compared to the control mix. The best mix in tensile and flexural strength had 5% silica fume, 0.75% nano-silica and 1% fibers. Tensile and flexural strengths of this mix design increased by 26% and 28% compared to the control mix, respectively. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Silica fume, Polypropylene fibers, Nano-silica, Compressive strength, Self-compacting concrete | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] V. Afroughsabet, High-performance fiber-reinforced concrete: a review, Materials Science, 51 (2016) 6517–6551. [2] S. Shin, W. Ghosh, J. Moreno, Flexural ductility of ultra-high-strength concrete members, ACI Structural Journal, 86 (1989) 394-400. [3] O. Lotfi Omran, Investigation of mechanical properties of fiber self-compacting concrete containing nano silica particles, M.Sc. Thesis, University of Technology, (2011), Babol, in Persian. [4] Y. Mallah, Experimental study of mechanical properties of self-reinforcing concrete and flexural behavior of reinforced concrete beams made of SCC, Master Thesis, Iran University of Science and Technology, (2005), in Persian. [5] A. Skarendahl, O. Petersson, Self compacting concrete, State of the Art Report of RILEM Technical committee174, (2000), RILEM Report No 23. [6] M. Mazloom, Estimating long-term creep and shrinkage of high-strength concrete, Cement & Concrete Composites, 30 (2008) 316-326. [7] H. Byung, C.Ji, C.Young, Fracture behavior of concrete members reinforced with structural synthetic fibers, Engineering Fracture Mechanics, 74 (2007) 243–257. [8] F. Bencardino, L. Rizzuti, G. Spadea, R. Swamy, Experimental evaluation of fiber reinforced concrete fracture properties, Composites Part B: Engineering, 41 (2010) 17–24. [9] A. Caggiano, M. Cremona, C. Faella, C. Lima, E. Martinelli, Fracture behavior of concrete beams reinforced with mixed long/short steel fibers, Construction and Building Materials, 37 (2012) 832–840. [10] İ. B. Topçu, T. Uygunoğlu, Effect of aggregate type on properties of hardened self-consolidating lightweight concrete (SCLC), Construction and Building Materials, 24(7) (2010) 1286-1295. [11] C. L. Hwang, V. A. Tran, A study of the properties of foamed lightweight aggregate for self-consolidating concrete, Construction and Building Materials, 87 (2015) 78-85. [12] G. Pachideh, M. Gholhaki, H. Ketabdari, Effect of pozzolanic wastes on mechanical properties, durability and microstructure of the cementitious mortars, Journal of Building Engineering, 29 (2020) 101178. [13] M. Mazloom, A. A. Ramezanianpour, J. J. Brooks, Effect of silica fume on mechanical properties of high-strength concrete. Cement and Concrete Composites, 26(4) (2004) 347-357. [14] M. Mazloom, A. Ranjbar, Relation between the workability and strength of self-compacting concrete, 35th Conference on Our World in Concrete and Structures, (2010) 315-322. [15] M. Mazloom, A. Allahabadi, M. Karamloo, Effect of silica fume and polyepoxide-based polymer on electrical resistivity, mechanical properties, and ultrasonic response of SCLC, Advances in Concrete Construction, 5(6) (2017), 587-611. [16] O.A. Naniz, M. Mazloom, Effects of colloidal nano-silica on fresh and hardened properties of self-compacting lightweight concrete, Journal of Building Engineering, 20 (2018) 400-410. [17] M. Mazloom, H. Salehi, The relationship between fracture toughness and compressive strength of self-compacting lightweight concrete, In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, (2018).سسس [18] C. L. Hwang, V. A. Tran, A study of the properties of foamed lightweight aggregate for self-consolidating concrete, Construction and Building Materials, 87 (2015) 78-85. [19] M. Mazloom, S. Mirzamohammadi, Fracture of fibre-reinforced cementitious composites after exposure to elevated temperatures, Magazine of Concrete Research, (2019): 1-36. [20] ACI committee 544 Report, Design Consideration for SFRC, ACI Structural Journal, (1994), pp 563-530, 1988. [21] S. P. Shah, G. B. Batson, Fiber-Reinforced Concrete Properties and Applications, SP105, ACI, p597, (1987). [22] M. Mazloom, S. Mirzamohammadi, Thermal effects on the mechanical properties of cement mortars reinforced with aramid, glass, basalt and polypropylene fibers, Advances in Material Research, 8(2) (2019) 137-154. [23] M. Rashid Hameed, Contribution of metallic fibers on the performance of reinforced concrete structures for the seismic application, Thesis for P.H.D, University of Toulouse, (2010). [24] EFNARC, Specifications and guidelines for self-compacting concrete, (2002), ISBN0 953973344. [25] ASTM C33. Standard specification for concreter aggregates. ASTM International. (2018). [26] ASTM C1240, Standard specification for silica fume for use in hydraulic-cement concrete and mortar, ASTM Philadelphia,) 1993(. [27] ASTM C1116, Standard specification for fiber-reinforced concrete ASTM International. (2015). [28] ASTM, ASTM C494: Standard specification for chemical admixtures for concrete, in, ASTM West Conshohocken, PA, USA, )2005(. [29] ACI 237, Self-consolidating concrete. American Concrete Institute, (2007). [30] BSI, BS 1881-124: 1988: Testing concrete–Part 124: Methods for analysis of hardened concrete, in, BSI London, UK, (1988). [31] ASTM C1609/M-05, Standard test method for flexural performance of fiber reinforced concrete (using Beam wih Third-point loading). ASTM International, (2006). [32] J. Massana, E. Reyes, J. Bernal, N. León, E. Sánchez-Espinosa, Influence of nano-and micro-silica additions on the durability of a high-performance self-compacting concrete, Construction and Building Materials, 165 (2018) 93-103. [33] G. Pachideh, M. Gholhaki, Assessment of post-heat behavior of cement mortar incorporating silica fume and granulated blast-furnace slag, Journal of Structural Fire Engineering, (2020). [34] G. Pachideh, M. Gholhaki, A. Moshtagh, On the post-heat performance of cement mortar containing silica fume or Granulated Blast-Furnace Slag, Journal of Building Engineering, 24 (2019) 100757. [35] E. Horszczaruk, E. Mijowska, K. Cendrowski, P. Sikora, Influence of the new method of nanosilica addition on the mechanical properties of cement mortars, Cement Wapno Beton, 5(2014) (2014) 66. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,081 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,472 |
||
